DCM是一个隔离和稳压的DC-DC转换器。
ZVS降压稳压器是一个稳压和非隔离的DC-DC转换器。
在上一段已经提到,为了有更高的效率,不会重复隔离和稳压。
虽然稳压是由DCM和ZVS降压稳压器重复进行的,由于ZVS降压稳压器的高效率,从高电压到所需电压的整体效率可以达到高于90%。
ChiP——转换器级封装:
图11(ChiP等效电路热模型)
DCM DC-DC转换器通过突破性封装技术——转换器级封装(ChiP)技术进行封装。
为了实现更高的功率效率、密度和设计灵活性,需要功率元件封装技术的持续改进,因此,ChiP的推出优化了电气和热性能。
ChiP产品的设计在PCB两面都有功率元件,可减少由于寄生的损耗,通过整个封装均匀彻底地散热,并利用了顶部和底部表面散热。
ChiP产品封装在热增强型模压化合物中,降低了温差,为便于使用热管理配件,提供了平整的模块顶部和底部表面,如散热器、冷板、热管等。
ZVS降压拓扑结构:
如图11所示,除了一个连接在输出电感器两端的附加箝位开关,ZVS降压拓扑结构与传统降压转换器相同。增加的箝位开关允许将能量存储在输出电感器中,用来实现零电压开关。
图12(ZVS降压拓扑结构)
图12显示了ZVS降压拓扑结构的时序图,它主要由三个状态组成,如下所示。
- Q1导通阶段
假设Q1在谐振过渡后的近零电压开启。当D-S电压几乎为零时,Q1在零电流开启。MOSFET和输出电感器中的电流斜升,准时达到由Q1决定的峰值电流。在Q1导通阶段,能量存储在输出中,并为输出电容器充电。在Q1导通阶段,Q1中的功耗是由MOSFET导通电阻决定的;开关损耗可以忽略不计。
- Q2导通阶段
Q1迅速关闭,接着是一个很短时间的体二极管导通,这增加了可以忽略不计的功耗。接下来,Q2开启,存储在输出电感器中的能量被传送到负载和输出电容器。当电感器电流达到零时,同步MOSFET保持足够长的时间,在输出电感器中存储一些来自输出电容器的能量。电感器电流为负值。
- 箝位阶段
一旦控制器已确定有足够的能量存储在电感器中,同步MOSFET关闭,箝位开关开启,箝位Vs节点至输出电压。箝位开关隔离输出电感器电流与输出,同时以几乎无损的方式用电流来循环存储的能量。在箝位阶段,由输出电容器提供的输出在该阶段持续很短时间。 当箝位阶段结束时,箝位开关被打开。输出电感器中储存的能量与Q1和Q2输出电容产生谐振,导致Vs节点对输入电压振铃。 这个振铃对Q1的输出电容放电,减少了Q1的米勒电荷,并为Q2的输出电容充电。当Vs节点几乎等于输入电压时,这允许以无损方式方式开启Q1。